写在前面

本文主要讲述排屑机和集中排屑系统为数控机床加工所产出的废料、废屑，进行一个自动排出和集中收集处理功能，排屑机主要负责数控机床内部废料的排出，集中排屑系统主要为每台单机数控机床由排屑机收集排出的废屑进行一个集中连线收集；进行一个集中排屑非标定制案例设计，到从集中排屑系统为数控机床配合，再到数控机床加工为智能工厂的建设的一个介绍，并阐述集中排屑系统为数控机床自动化加工所带来的影响和作用，最后介绍集中排屑系统解决数控机床在数字化无人工厂的一个建设简介。

• 来源：杭州吉宝传动设备有限公司 雷声

前言

数控机床（附机）排屑机和排屑系统产品接触已不知不觉已有10年之久，这10年期间来真真切切的感觉到了制造业的飞速发展，当然制造业的发展离不开数控机床，而普通机床在逐步被数控机床所取代，这也应该可以说是制造业发展提升的趋势吧，普通机床加工废料都需人工清理，无法自动清理，影响工厂加工环境且加工效率低下，加工零件品质无法很好的保证，在这个自动化的年代，人力成本的提高已经让普通机床失去最后的优势；而数控机床的优势就非常明显，自动编程，自动换刀，还可高压断屑及高压冷却切削加工，加工环境也是全封闭，安全性高，而数控机床加工的废料堆积在机床内部就需排屑机把废料排出到机床外部进行收集处理；一个工厂摆放的数控机床一般根据加工产品的类型，加工工序、加工材质，而选择的数控机床也会有很大差异，而每台数控机床的差异性就会导致所配套的排屑机需要非标定制，而工厂根据数控机床布局的不同，工厂场地的因素和客户要求，集中排屑系统的设计也一定是非标定制，而集中排屑系统在数字化智能工厂建设时，解决了数控机床排屑问题，让数控机床可以无忧的一直进行生产加工，加工废料被集中排屑系统收集到指定位置进行粉碎及压块（粉碎机可以把加工长屑粉碎成碎屑，压块机在进行打包压成饼），及大的节省了废料空间占有率，改善了加工环境，达到全自动收集处理，实现了机床加工废料的自动化收集处理。

传统数控机床工厂加工排屑与数字化

智能工厂数控机床加工排屑对比及数字化

智能工厂对数控机床排屑自动化要求

在目前大环境下数字化智能工厂制造加工已经成为现目前制造业加工的一种发展趋势，也是衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，而数控机床又承载着制造加工的绝对核心载体，提高数控机床的加工效率和加工品质，也是衡量数字化智能工厂的重要参考。

而排屑机、集中排屑系统在解决数控机床加工产生的废料的收集，也是提高数控机床加工效率的其中重要的一项，以下就以数控机床排屑机、集中排屑系统在智能工厂建设与传统车间加工对比介绍。

（1）传统的数控机床工厂制造加工，基本都是数控机床配套单机排屑机，排屑机出口配一辆接屑小车，数控机床在加工时产生的废料由单机排屑机收集到接屑车中，接屑车装满后再通过工人推到集中处理点，存在以下缺陷：

①数控机床在加工时，接屑车屑装满了无法第一时间发现，会回卷到排屑机内，会使设备产生故障；

②接屑车屑装满了如果没有第一时间发现清理接屑车，加工的废屑会掉到地面，而数控机床加工都是湿加工，废屑可能含带切削液，掉入地面还有可能会渗入地下，第一会给车间带来恶劣的环境，第二渗入地下的切削液会污染环境；

③工人在运输倾倒每台装满废料接屑车时，废屑在运输过程中会有乱掉落现象，使工厂加工环境变得很差；

④人工清理效率低，有时候清理还需要停止数控机床加工；

⑤数控机床和排屑机之间的关联性不强，不能实时检测排屑机的工作状态，往往出现故障发现都比较晚。

（2）要建设数字化智能工厂，而数控机床加工排屑也是其中之一，这是数控机床加工的一个后勤保障，要达到自动化排屑需满足：

①工厂的数控机床排出废料需进行集中排屑收集；

②数控机床加工长屑需进行粉碎；

③废料带出的切削液需进行回收，通过压饼，压饼后废料切削液含量小于0.5%,压好的饼进行打包装箱；

④需实时检测排屑机、集中排屑系统的设备运行状态，通过PLC智能控制中心实时检测；

⑤节能减排，通过PLC智能控制中心，排屑配有传感器和变频器，根据不同数控机床的加工情况，加工废料多少可加快和减慢排屑机运行，更合理的把废料排出，如数控机床停止加工，排屑机也会处于停止进入休眠状态；

（3）数字化智能工厂建设对于布局空间、和自动化要求：

①现在的设计理念能实现自动化的绝对不使用人力，在这个寸土寸金的时代，一个好的设计师绝对会把智能工厂空间布局进行最大化最合理的利用、来达到最合理的生产加工；

②数控机床和给数控机床配套的机床附机（排屑机、集中排屑系统）根据数字化智能工厂都是非标定制设计，需要根据每台数控机床的布局和空间进行设计，而数字化智能工厂对于数控机床的集中排屑一般都会要求在地坑下面，这样对于整布局还是美观角度都是完美的；

③数字化智能工厂对于数据采集要求是非常高的，智能工厂都会通过ERP系统、PDM、PLM、MEIS来采集和分析数据，而排屑系统可以通过排出的废料多少也能进行一个数据反馈，比如用了多少原材料，加工了多少产品，多少是合格的多少是不合格的，而排屑废料也能很好的进行数据分析和对比。

数字化智能工厂数控机床排屑机、排屑系统图

如图1为数控机床配套排屑机设备图，排屑机为数控机床加工后废料及时排出到数控机床外部，解决数控机床加工后废料堆积在内部问题。

图1 数控机床配套排屑机设备图

如图2为数控排屑机图，数控机床加工后的废料掉入接废料区域，通过输送链板输送至出废料区域，再排入到集中排屑系统中。

图2 数控排屑机图

如图3为集中排屑系统组合图，集中排屑系统负责把数控机床排屑机排出废料进行集中输送到指定地点进行粉碎压块并进行打包处理，使数控机床智能工厂加工得到有效的保证。

图3 集中排屑系统组合图

如图4为数字化智能工厂数控机床自动生产线集中排屑系统鸟瞰图，每台数控机床通过工厂布局和生产线的组合，分成每个区域，每台数控机床通过排屑机把机床内部废料排入集中排屑系统中（注：集中排屑系统布置在地坑中，表面不可见），再通过每一套集中排屑系统线进行输送，最终输送到一个点，通过粉碎机对铁屑进行粉碎，再进入压块机中进行压块处理，压成块状后自动进行打包装箱等待装车，通过数控机床排屑机和集中排屑系统，完美的解决数字化智能工厂的数控机床加工排屑自动化问题。

图4 数字化智能工厂数控机床自动生产线集中排屑系统鸟瞰图

结论

从事数控机床排屑机、集中排屑系统和机床附机设计已有10余年了，从一个刚从学校毕业，对于制造业懵懂少年到现在慢慢积累了一定的设计经验，记得在读大学的时候，老师就和我们讲，从事机械和制造行业，理论知识占部分占设计部分的30%，日常经验积累占设计的70%，入了这一行才发现，还真是那么回事，当别人都把你当成大师的时候，可自己却发现，在机械制造业设计的这条路上，我还是只是一个开始，在这个数字化、信息化、智能化的时代，节奏真的是太快了，每隔一年去上海或者是北京数控机床展会时总会发现，当你的设计理念还停留在那个点的时候，别人都已经比你超前了好多，从事了这个行业，也真正了解到，我们中国的制造业比国外发达国家制造业真的是落后“100年”，国外很多技术都是通过了沉淀，改进，稳定性都比国内的好，比国内要现进，就拿我从事的数控机床附机类设计，国外设计真的是考虑到每一个点，最重要安全性，实用性，稳定性，观赏性，人性化设计等基本都全部考虑到位，而国内的数控机床排屑机、集中排屑系统很多厂家都是在模仿，和抄袭，真正在客户处实际使用时不能达到很好的效果，售后率也非常高，国内很多客户也在抱怨，说国内的产品品质不高，也就拼个价格，不过，最近几年国家也在大力发展制造业，国内制造业也得到飞速发展，很多原来被国外垄断的技术，国内也慢慢得到了突破，就拿本人从事的集中排屑系统一个案例的设计，是钢厂的一个集中“管道”排屑系统，原来是被日本人垄断的技术，国内有一处转弯摩擦一直不能很好解决，我司也是通过不断的实验和沉淀、积累，终于解决了技术难题，也成功的在项目竞标时，打败日本项目组团队，成功拿下项目，并在2020年顺利在客户处安装运行了起来，所以机械制造行业，就是要不断的改进，实验，升级，沉淀，才能制造出更优秀的产品。

依稀还记得华为被美国断供芯片的事情，我们一个泱泱大国，竟然制造不出一个芯片，当然有压迫就有反馈，就有压力，华为也是大力投入研发，投入精力，相应只要有恒心，就没有中国人民制造不出来的产品，我们各行各业的机械制造业也要向华为学习，不能依赖国外的技术和产品，不能让国外把技术垄断，只有把自己做强，才能把中国做强，落后就要挨打，我相信中国制造业总有一天会追上发达国家的，也坚信中国制造业也一定会越做越强，站在国际的顶尖水平。（全文完）